openGauss/MogDB与PostgreSQL表分区语法测试

原创由迪 2023-11-10

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原作者：彭冲

1.父子继承表

目前MogDB还不支持inherits继承特性。

omm=# CREATE TABLE tab_t2(age int) inherits(tab_t1);
ERROR:  CREATE TABLE ... INHERITS is not yet supported.
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PostgreSQL支持继承，版本10之前的分区表都是通过继承特性来实现，每个分区实际上都是一个独立的表。数据更新可通过触发器trigger或者规则rule来实现。

下面演示PostgreSQL中的继承特性：

CREATE TABLE tab_t1(id int primary key,name varchar(20) not null);
CREATE TABLE tab_t2(age int) inherits(tab_t1);
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对父表增加字段

alter table tab_t1 add create_date date;
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查看表结构

postgres=# \d tab_t1
                        Table "public.tab_t1"
   Column    |         Type          | Collation | Nullable | Default 
-------------+-----------------------+-----------+----------+---------
 id          | integer               |           | not null | 
 name        | character varying(20) |           | not null | 
 create_date | date                  |           |          | 
Indexes:
    "tab_t1_pkey" PRIMARY KEY, btree (id)
Number of child tables: 1 (Use \d+ to list them.)

postgres=# \d tab_t2
                        Table "public.tab_t2"
   Column    |         Type          | Collation | Nullable | Default 
-------------+-----------------------+-----------+----------+---------
 id          | integer               |           | not null | 
 name        | character varying(20) |           | not null | 
 age         | integer               |           |          | 
 create_date | date                  |           |          | 
Inherits: tab_t1
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我们不通过触发器或者规则路由数据，直接插入数据

INSERT INTO tab_t1 VALUES (1,'data 1 in tab_t1',now());
INSERT INTO tab_t1 VALUES (2,'data 2 in tab_t1',now());
INSERT INTO tab_t2 VALUES (3,'data 3 in tab_t2',18,now());
INSERT INTO tab_t2 VALUES (4,'data 4 in tab_t2',20,now());
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从父表中查询数据将显示父表及子表的所有数据

postgres=# SELECT * from tab_t1;
id |       name       | create_date 
----+------------------+-------------
  1 | data 1 in tab_t1 | 2021-04-11
  2 | data 2 in tab_t1 | 2021-04-11
  3 | data 3 in tab_t2 | 2021-04-11
  4 | data 4 in tab_t2 | 2021-04-11
(4 rows)
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通过ONLY关键字实现只对父表的查询

postgres=#  SELECT * from ONLY tab_t1;
 id |       name       | create_date 
----+------------------+-------------
  1 | data 1 in tab_t1 | 2021-04-11
  2 | data 2 in tab_t1 | 2021-04-11
(2 rows)
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从子表中查询只显示子表中的数据

postgres=# select * from tab_t2;
 id |       name       | age | create_date 
----+------------------+-----+-------------
  3 | data 3 in tab_t2 |  18 | 2021-04-11
  4 | data 4 in tab_t2 |  20 | 2021-04-11
(2 rows)
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继承特性使用注意点：

子表并不能完全继承父表的所有属性，比如唯一约束、主键、外键，检查约束与非空约束可以继承。
修改父表的结构，子表结构同时被修改。
父表不存数据时，不建议在父表上创建索引和或唯一约束，应该在每个子表上分别创建。

2.声明式分区：范围分区

将数据基于范围映射到每一个分区，这个范围是由创建分区表时指定的分区键决定的。这种分区方式较为常用，并且分区键经常采用日期。

PostgreSQL从版本10开始支持，范围分区声明式语法分两步：

1.通过指定PARTITION BY子句把表创建为分区表，包括分区方法以及用作分区键的column列表。

CREATE TABLE measurement (
    city_id         int not null,
    logdate         date not null,
    peaktemp        int,
    unitsales       int
) PARTITION BY RANGE (logdate)
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2.创建分区，每个分区的定义必须指定对应于父表的分区方法和分区键的边界。

CREATE TABLE measurement_y2006m02 PARTITION OF measurement
    FOR VALUES FROM ('2006-02-01') TO ('2006-03-01');

CREATE TABLE measurement_y2006m03 PARTITION OF measurement
    FOR VALUES FROM ('2006-03-01') TO ('2006-04-01');
...
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MogDB范围分区声明式语法可以一步完成，范围分区从句语法有两种格式

VALUES LESS THAN语法格式(范围分区策略的分区键最多支持4列)
START END语法格式(范围分区策略的分区键仅支持1列)

注意上面两种从句语法不能混用，START END语法格式使用gs_dump时会转变为VALUES LESS THAN语法格式。

MogDB范围分区例子

CREATE TABLE tab_part (
    id int not null,
    create_date date not null
) PARTITION BY RANGE(create_date) 
(
PARTITION p_20210401 VALUES LESS THAN(to_date('2021-04-01','yyyy-mm-dd')),
PARTITION p_20210402 VALUES LESS THAN(to_date('2021-04-02','yyyy-mm-dd')),
PARTITION p_max VALUES LESS THAN(MAXVALUE)
);
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查看系统表可看到分区策略为“r”，range分区。

omm=# select relname,partstrategy from pg_partition where relname='tab_part';
 relname  | partstrategy 
----------+--------------
 tab_part | r
(1 row)
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查看分区及边界

select relname,parttype,parentid,boundaries 
from pg_partition 
where parentid in(select oid from pg_class where relname='tab_part');
  relname   | parttype | parentid |       boundaries        
------------+----------+----------+-------------------------
 tab_part   | r        |    16412 | 
 p_20210401 | p        |    16412 | {"2021-04-01 00:00:00"}
 p_20210402 | p        |    16412 | {"2021-04-02 00:00:00"}
 p_max      | p        |    16412 | {NULL}
(4 rows)
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接下来插入三条数据

insert into tab_part values(1,'2021-03-31');
insert into tab_part values(2,'2021-04-01');
insert into tab_part values(3,'9999-12-31');
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查询分区，按分区名p_20210402，也可以按分区边界值（PARTITION FOR）

omm=# select * from tab_part PARTITION (p_20210402);
 id |     create_date     
----+---------------------
  2 | 2021-04-01 00:00:00
(1 row)
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删除分区

alter table tab_part drop partition p_max;
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添加分区

alter table tab_part add partition p_20210403 
    VALUES LESS THAN(to_date('2021-04-03','yyyy-mm-dd'));
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3.声明式分区：列表分区

通过显式地列出每一个分区中出现的键值来划分表。

与前面范围分区一样，PostgreSQL列表分区声明式语法也是两步，从版本10开始支持。

MogDB列表分区例子

CREATE TABLE tab_list(
    dept_no number,
    part_no varchar2(20),
    country varchar2(20),
    dtime date,
    amount number
)
PARTITION BY LIST(country)(
    PARTITION europe VALUES('FRANCE', 'ITALY'),
    PARTITION asia VALUES('INDIA', 'PAKISTAN'),
    PARTITION americas VALUES('US', 'CANADA')
);
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查看系统表可看到分区策略为“l”，list分区。

omm=# select relname,partstrategy from pg_partition where relname='tab_list';
 relname  | partstrategy 
----------+--------------
 tab_list | l
(1 row)
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查看分区及边界

select relname,parttype,parentid,boundaries 
from pg_partition 
where parentid in(select oid from pg_class where relname='tab_list');
 relname  | parttype | parentid |    boundaries    
----------+----------+----------+------------------
 tab_list | r        |    16389 | 
 americas | p        |    16389 | {US,CANADA}
 asia     | p        |    16389 | {INDIA,PAKISTAN}
 europe   | p        |    16389 | {FRANCE,ITALY}
(4 rows)
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删除分区

alter table tab_list drop partition europe;
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添加分区

alter table tab_list add partition tab_list_europe
    VALUES('FRANCE', 'ITALY');
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4.声明式分区：哈希分区

将数据通过哈希映射到每一个分区，每一个分区中存储了具有相同哈希值的记录。

PostgreSQL哈希分区声明式语法也是两步，从版本11开始支持。

MogDB哈希分区例子

CREATE TABLE tab_hash(
    dept_no number,
    part_no varchar2(20),
    country varchar2(20),
    dtime date,
    amount number
)PARTITION BY HASH(part_no)(
    PARTITION p1 values,
    PARTITION p2,
    PARTITION p3
);
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查看系统表可看到分区策略为“h”，hash分区。

omm=# select relname,partstrategy from pg_partition where relname='tab_hash';
 relname  | partstrategy 
----------+--------------
 tab_hash | h
(1 row)
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查看分区及边界

select relname,parttype,parentid,boundaries 
from pg_partition 
where parentid in(select oid from pg_class where relname='tab_hash');
 relname  | parttype | parentid | boundaries 
----------+----------+----------+------------
 tab_hash | r        |    16405 | 
 p3       | p        |    16405 | {2}
 p2       | p        |    16405 | {1}
 p1       | p        |    16405 | {0}
(4 rows)
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hash分区不支持删除分区和添加分区

5.基于范围分区的自动扩展间隔分区

间隔分区（Interval-Partition）是针对Range类型分区的一种功能拓展。对连续数据类型的Range分区，如果插入的新数据值与当前分区均不匹配，Interval-Partition特性可以实现自动的分区创建。分区字段必须是时间类型(date或timestamp)。

PostgreSQL目前还不支持该语法，MogDB从版本已经支持。

MogDB间隔分区例子

CREATE TABLE tab_range_interval (
    id int not null,
    create_date date not null
) PARTITION BY RANGE(create_date) INTERVAL('1 month')
(
PARTITION p202101 VALUES LESS THAN(to_date('2021-02-01','yyyy-mm-dd')),
PARTITION p202102 VALUES LESS THAN(to_date('2021-03-01','yyyy-mm-dd'))
);
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查看系统表可看到分区策略为“i”，interval分区。

omm=# select relname,partstrategy,interval from pg_partition where relname='tab_range_interval';
 relname  | partstrategy | interval  
----------+--------------+-----------
 tab_part | i            | {"1 month"}
(1 row)
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接下来插入三条数据

insert into tab_range_interval values(1,'2021-01-29');
insert into tab_range_interval values(2,'2021-02-28');
insert into tab_range_interval values(3,'2022-03-29');
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插入数据后检查是否自动创建了相应的分区

omm=# select relname,parttype,parentid,boundaries 
from pg_partition 
where parentid in(select oid from pg_class where relname='tab_range_interval');
      relname       | parttype | parentid |  boundaries  
--------------------+----------+----------+--------------
 tab_range_interval | r        |    41056 | 
 p202101            | p        |    41056 | {"2021-02-01 00:00:00"}
 p202102            | p        |    41056 | {"2021-03-01 00:00:00"}
 sys_p1             | p        |    41056 | {"2022-04-01 00:00:00"}
(4 rows)
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可以看到sys_p1为系统自动生成的分区。

注意：
1.从2.0.0版本开始，模板库默认字符集由SQL_ASCII改为了UTF8,同时数据库兼容性由ORACLE改为PG，对本测试的影响是date数据类型。
2.目前只支持INTERVAL-RANGE，其它方式不支持。
3.间隔分区字段必须是时间类型(date或timestamp)。

6.子分区

MogDB目前还不支持子分区，PG声明式分区是支持子分区。

PG子分区例子
先创建分区表

CREATE TABLE sales(
        id serial,
        sales_count int,
        sales_date date not null
 ) PARTITION BY RANGE(sales_date); 
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再按年创建分区：sales_2018、sales_2019、sales_2020

CREATE TABLE sales_2018 PARTITION OF sales
FOR VALUES FROM ('2018-01-01') TO ('2019-01-01');
 
CREATE TABLE sales_2019 PARTITION OF sales
FOR VALUES FROM ('2019-01-01') TO ('2020-01-01');
 
CREATE TABLE sales_2020 PARTITION OF sales
FOR VALUES FROM ('2020-01-01') TO ('2021-01-01');
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2021年新建分区时可以创建子分区，按月分区

create table sales_2021 partition of sales
for values from ('2021-01-01') to ('2022-01-01') partition by range(sales_date);

create table sales_2021_01 partition of sales_2021
for values from ('2021-01-01') to ('2021-02-01');
create table sales_2021_02 partition of sales_2021
for values from ('2021-02-01') to ('2021-03-01');
create table sales_2021_03 partition of sales_2021
for values from ('2021-03-01') to ('2021-04-01');
create table sales_2021_04 partition of sales_2021
for values from ('2021-04-01') to ('2021-05-01');
create table sales_2021_05 partition of sales_2021
for values from ('2021-05-01') to ('2021-06-01');
create table sales_2021_06 partition of sales_2021
for values from ('2021-06-01') to ('2021-07-01');
create table sales_2021_07 partition of sales_2021
for values from ('2021-07-01') to ('2021-08-01');
create table sales_2021_08 partition of sales_2021
for values from ('2021-08-01') to ('2021-09-01');
create table sales_2021_09 partition of sales_2021
for values from ('2021-09-01') to ('2021-10-01');
create table sales_2021_10 partition of sales_2021
for values from ('2021-10-01') to ('2021-11-01');
create table sales_2021_11 partition of sales_2021
for values from ('2021-11-01') to ('2021-12-01');
create table sales_2021_12 partition of sales_2021
for values from ('2021-12-01') to ('2022-01-01');
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下面我们通过\d+查看sale表，可以看到分区sales_2021比其它分区多一个PARTITIONED属性，说明它是一个子分区。

                                           Partitioned table "postgres.sales"
   Column    |  Type   | Collation | Nullable |              Default              | Storage | Stats target | Description 
-------------+---------+-----------+----------+-----------------------------------+---------+--------------+-------------
 id          | integer |           | not null | nextval('sales_id_seq'::regclass) | plain   |              | 
 sales_count | integer |           |          |                                   | plain   |              | 
 sales_date  | date    |           | not null |                                   | plain   |              | 
Partition key: RANGE (sales_date)
Partitions: sales_2018 FOR VALUES FROM ('2018-01-01') TO ('2019-01-01'),
            sales_2019 FOR VALUES FROM ('2019-01-01') TO ('2020-01-01'),
            sales_2020 FOR VALUES FROM ('2020-01-01') TO ('2021-01-01'),
            sales_2021 FOR VALUES FROM ('2021-01-01') TO ('2022-01-01'), PARTITIONED
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我们可以通过\d+查看sales_2021

                                         Partitioned table "postgres.sales_2021"
   Column    |  Type   | Collation | Nullable |              Default              | Storage | Stats target | Description 
-------------+---------+-----------+----------+-----------------------------------+---------+--------------+-------------
 id          | integer |           | not null | nextval('sales_id_seq'::regclass) | plain   |              | 
 sales_count | integer |           |          |                                   | plain   |              | 
 sales_date  | date    |           | not null |                                   | plain   |              | 
Partition of: sales FOR VALUES FROM ('2021-01-01') TO ('2022-01-01')
Partition constraint: ((sales_date IS NOT NULL) AND (sales_date >= '2021-01-01'::date) AND (sales_date < '2022-01-01'::date))
Partition key: RANGE (sales_date)
Partitions: sales_2021_01 FOR VALUES FROM ('2021-01-01') TO ('2021-02-01'),
            sales_2021_02 FOR VALUES FROM ('2021-02-01') TO ('2021-03-01'),
            sales_2021_03 FOR VALUES FROM ('2021-03-01') TO ('2021-04-01'),
            sales_2021_04 FOR VALUES FROM ('2021-04-01') TO ('2021-05-01'),
            sales_2021_05 FOR VALUES FROM ('2021-05-01') TO ('2021-06-01'),
            sales_2021_06 FOR VALUES FROM ('2021-06-01') TO ('2021-07-01'),
            sales_2021_07 FOR VALUES FROM ('2021-07-01') TO ('2021-08-01'),
            sales_2021_08 FOR VALUES FROM ('2021-08-01') TO ('2021-09-01'),
            sales_2021_09 FOR VALUES FROM ('2021-09-01') TO ('2021-10-01'),
            sales_2021_10 FOR VALUES FROM ('2021-10-01') TO ('2021-11-01'),
            sales_2021_11 FOR VALUES FROM ('2021-11-01') TO ('2021-12-01'),
            sales_2021_12 FOR VALUES FROM ('2021-12-01') TO ('2022-01-01')
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总结

1.MogDB目前只支持声明式分区，支持范围分区、列表分区、哈希分区以及INTERVAL-RANGE的自动扩展间隔分区。PostgreSQL支持继承及声明式分区，不支持自动扩展间隔分区。
2.自动扩展间隔分区的分区字段目前只支持时间类型(date或timestamp)。
3.MogDB2.0目前不支持子分区(2.1.0开始支持子分区)，PG支持声明式子分区。
4.对于声明式分区的分区来说，分区必须具有和分区表正好相同的列集合，表结构必须严格一致，而在表继承中，子表可以有父表中没有出现过的额外列，同时表继承允许多继承。